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高考数学必做客观题――集合与常用逻辑用语

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1 集合的含义以及集合之间的关系

( )必做1 对于任意两个正整数m,n,定义某种运算“”如下:当m,n都为正偶数或正奇数时,mn=m+n;当m,n中一个为正偶数,另一个为正奇数时,mn=mn. 在此定义下,集合M={(a,b)ab=12,a∈N,b∈N}中的元素个数是( )

A. 10 B. 15

C. 16 D. 18

精妙解法 当a,b同奇偶时,根据mn=m+n将12分拆成两个同为奇数或同为偶数的和;当a,b一奇一偶时,根据mn=mn将12分拆成一个奇数与一个偶数的积,再算其组数即可.

若a,b同奇偶,有12=1+11=2+10=3+9=4+8=5+7=6+6,前面的每种可以交换位置,最后一种只有1个点(6,6),这时有2×5+1=11个;若a,b一奇一偶,有12=1×12=3×4,每种可以交换位置,这时有2×2=4个. 所以共有15个,选B.

极速突击 从定义出发,抓住a,b的奇偶性对12实行分拆是解决本题的关键.

( )必做2 已知集合A=x >0,B={xx2-2x-a2-2a

精妙解法 集合A={x1

①当a=-1时,B= ,所以AB不成立;

②当a+2>-a,即a>-1时,B=(-a,a+2),因为AB,所以-a≤1,a+2≥7,解得a≥5;

③当a+2

综上,当AB,实数a的取值范围是(-∞,-7]∪[5,+∞).

极速突击 求解含参方程的根或不等式的解集时,往往要对参数进行分类讨论,解分类讨论问题的实质是将整体化为部分来解决.

误点警示 在分类讨论时要注意做到“不重不漏”. 本题比较容易忽视当a=-1时,B= 的情形,由于 有很多的性质,如 A, ∪A=A, ∩A= 等,故解题时要多留心.

金刊提醒

在解决集合与集合之间的关系问题时,要准确把握子集、真子集、集合相等的概念和性质.求解与参数有关的集合问题时,注意合理利用数形结合、等价转化和分类讨论等基本数学思想加以解决.

2 集合的运算

( )必做1 已知集合M={xx2-1

A. (0,1) B. (-1,1)

C. (-1,0) D.

精妙解法 集合M={x-1

极速突击 正确求解不等式的解集是集合运算的关键,注意正确运用对数函数的单调性求解.

金刊提醒

在进行集合的交、并、补等相关运算时,一般要把各参与运算的集合化为最简形式,其中往往涉及不等式的解集、函数的定义域和值域等知识.

3 四种命题及其关系

( )必做1 命题“若x2

精妙解法 命题“若x2

误点警示 正确把握四种命题及其关系,在原命题、逆命题、否命题和逆否命题中,原命题和逆否命题同真假,否命题和逆命题同真假.

金刊提醒

在根据给出的命题构造其逆命题、否命题和逆否命题时,首先要把原命题的条件和结论弄清楚,这样逆命题就是把原命题的条件和结论互换了的命题,否命题就是把原命题的条件的否定作为条件、结论的否定作为结论的命题,逆否命题就是把原命题的结论的否定作为条件、条件的否定作为结论的命题.在四种命题中原命题和逆否命题等价,逆命题和否命题等价.

4 充分必要条件

( )必做1 已知条件p:x≤1,条件q:

A. 充要条件

B. 充分不必要条件

C. 必要不充分条件

D. 既非充分也非必要条件

精妙解法 由

极速突击 判断p是q的什么条件,关键是看p能否推出q,以及q能否推出p.

误点警示 在由q:

( )必做2 已知p:1

精妙解法 p:1

因为p是q的充分条件,

所以不等式x2-mx+4≥0对x∈(0,3)恒成立,

所以m≤ =x+ 对x∈(0,3)恒成立.

因为x+ ≥2 =4,当且仅当x=2时,等号成立,所以m≤4.

极速突击 准确解出p和q中的不等式是突破本题的关键.

从集合观点来看充分条件和必要条件,有如下法则:

设p:x∈A,q:x∈B,若A,则p是q的充分不必要条件;若AB,则p是q的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件;若AB且BA,则p是q的既不充分又不必要条件.

用集合法来判断命题之间的关系往往十分简明,要点可以概括为“小范围可以推出大范围,大范围不可以推出小范围”.

金刊提醒

判断充分、必要条件是高考考查的热点,解决此类型题主要从两个方面考虑:一是明确需要判断谁是谁的什么条件;二是紧扣定义进行判断. 除了定义之外,常用的判断方法还有集合法、传递法、等价转化法等.

5 简单的逻辑联结词

( )必做1 已知命题p:方程2x2+ax-a2=0在[-1,1]上有解;命题q:只有一个实数x0满足不等式x +2ax0+2a≤0,若命题“p∨q”是假命题,则实数a的取值范围是___________.

精妙解法 由2x2+ax-a2=0得(2x-a)(x+a)=0,所以x= 或x=-a,所以当命题p为真命题时,有 ≤1或-a≤1,所以a≤2.

又“只有一个实数x0满足x +2ax0+2a≤0”,即抛物线y=x2+2ax+2a与x轴只有一个交点,所以Δ=4a2-8a=0,所以a=0或a=2. 所以当命题q为真命题时,a=0或a=2.

所以命题“p∨q”为真命题时,a≤2. 因为命题“p∨q”为假命题,所以a>2或a

即a的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).

极速突击 对含逻辑联结词的命题“p”“p或q”“p且q”的真假进行判断时,关键把握它们的真假与构成的简单命题p,q的真假之间的关系,注意以下几点:①命题“p”和“非p”真假性相反;②对“p或q”来说,p,q中有真则真,全假才假;③对“p且q”来说,p,q中有假则假,全真才真.

( )必做2 已知命题p:不等式x-1>m的解集是R,命题q:f(x)= 在区间(0,+∞)上是减函数,若命题“p或q”为真,命题“p且q”为假,则实数m的取值范围是______.

精妙解法 当p真时,m0m

由“p或q”为真,命题“p且q”为假可得p真q假或p假q真,故

m

极速突击 对于p,q一真一假的综合性问题,我们可以借助集合的观点进行处理:设I为所含参数的所有取值构成的集合,若p为真时参数的取值范围的集合为A,则p为假时参数的取值范围的集合为CIA;若q为真时参数的取值范围的集合为B,则q为假时参数的取值范围的集合为CIB;从而p,q一真一假的参数的取值范围的集合为(A∩CIB)∪(B∩CIA).

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对于含逻辑联结词的命题的真假判断,一是要抓住题目中所给出的简单命题的真假判断准则,这一般要以其他数学知识作为基础;二是要抓住含有逻辑联结词的命题的真假判断准则.

6 全称量词和存在量词

( )必做1 命题“x∈R,ex

A. x∈R,ex>x

B. x∈R,ex≥x

C. x∈R,ex≥x

D. 坌x∈R,ex>x

精妙解法 特称命题的否定为全称命题,即“埚x∈M,p(x)成立”的否定为“x∈M,劭p(x)成立”,所以命题“埚x∈R,ex

极速突击 对特称命题的否定,在否定结论的同时,还要把存在量词变为全称量词,特称命题的否定是全称命题. 对全称命题的否定,在否定结论时,还要把全称量词变为存在量词,全称命题的否定是特称命题.

误点警示 注意含量词命题的否定和不含量词命题的否定在形式上的差异.

( )必做2 已知命题p:埚x0∈R,ax +x0+ ≤0,若命题p是假命题,则实数a的取值范围是______.

精妙解法 法1:因为命题p为假命题,所以“ 坌x∈R,ax2+x+ >0”为真命题. 当a=0时,x>- ,不成立;当a≠0时,要使不等式恒成立,则有a>0,Δ0,Δ=1-4× a0,a> ,所以a> . 故实数a的取值范围是 ,+∞.

法2:若命题p: 埚x0∈R,ax +x0+ ≤0是真命题,则可得a≤0或a>0,Δ=1-4× a≥0,解得a≤ . 所以,命题为假命题时,实数的取值范围是 ,+∞.

极速突击 解法1利用了p为真和p为假互为反面进行转化,体现了“正难则反”的思想;解法2利用了命题p和其否定 劭p的真假性相反这一性质进行了转化,如果研究p的真假性不方便时,可以转化为研究 劭p的真假性,体现了等价转化的思想.

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要判断一个全称命题“ 坌x∈M,p(x)”是真命题,需要证明对限定集合M中的每一个元素x,都有p(x)成立;但如果在集合M中找到一个元素x0,使得p(x0)不成立,那么这个全称命题就是假命题(即通常所说的举出一个反例). 要判断一个特称命题“ 埚x∈M,p(x)”是真命题,只要在限定集合M中至少找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则这一存在性命题就是假命题. 要否定全称命题“ 坌x∈M,p(x)成立”,只要在集合M中找到一个x,使得p(x)不成立,也即“ 埚x∈M, 劭p(x)成立”. 要否定存在性命题“ 埚x∈M,p(x)成立”,需要验证对集合M中的每一个x,都有p(x)不成立,即“ 坌x∈M, 劭p(x)成立”.